一提到研究微观世界Qh们首先想到的工具是昑־镜。然而无论是倍数多么高，功能多么强大的显微镜Q也有它观测不到的世界，比如构成q个世界的原子、中子、质子等_子。但是随着U学技术的发展Q粒子世界也有了专门研究它们的超U显微镜——粒子加速器?span lang="EN-US">
_子加速器Q研I粒子世界的武器
1999q本U毕业于清华大学工程物理p，2004q?span lang="EN-US">6月获得北京大学理学博士学位；Cؓ北京大学物理学院核物理与核技术国安点实验室副教授，博士生导师的颜学庆正在从事这一领域的研I工作?span lang="EN-US">
颜学庆告诉记者，_子加速器其实q不深奥Q它是研I物质世界的基本工具。简单来_它是一个ؓ_子不断输送能量的增能器。高能量的粒子经q相互碰撞，那些看似l实的粒子就会像z葱剥皮一P内部结构显露出来。以原子ؓ例，l过加速后的高能粒子在撞q程中，质子和中子也会乖乖地露出庐山真面目。经q这h丝剥茧似的研IӞ再到更加微观的夸克物质，也能被hcL了解?span lang="EN-US">
虽然加速器最初只用来研究物质的内部结构，但时至今日，它被赋予了更多的内容Q在医药、生物、航I和材料{方面都发挥着不小的作用。材料的无损验是保证产品质量不可~少的重要手D，加速器产生?span lang="EN-US">XUѝ中子等都可用来验材料的~陷Q特别是X U，常常用来查大型铸ȝ件、大甉|轴、水轮机叶片、高压容器、反应堆压力壟뀁火的Z燃料{工件中的缺陗医院做CT旉要的X线Q也通常是加速器产生的。由于高能粒子把能量沉积在射E的末端Q加速器产生的粒子束可以作ؓȝ癌症的理惛_P它可以在不开颅、不损伤皮肤和脑内其他组l的情况下，_地消灭体内的肿瘤l胞(yu)。高能粒子（质子或者重dQ目前已l成功地应用于癌症治疗，q获得了极大的成功?span lang="EN-US">
常规_子加速器通常体积庞大Q造h(hun)高。颜学庆把研I的焦点聚集在了C代紧凑型加速器——激光粒子加速器的研I上。从上世U?span lang="EN-US">70q代至今Q采用激光加速粒子的研究面着极大的困难，_子束能散问题和品质问题也没有得到解冟뀂颜学庆试图借鉴常规加速器的知识来解决q个问题。通过阅读大量的文献，慢慢了解Ȁ光加速器的问题所在。他发现Q由于质子的质量相比其他_子要重得多Q所以质子很难被加速。且q些质子不集中（能量差别大，速度不同Q、能量低和质量差Q不能Ş成一条集中的质子束，也就无法用于实际应用?span lang="EN-US">
所以解决问题的关键Q就集中在了如何使质子集中上。颜学庆打了个比方，每个质子像路面上的车辆Q有些开得快Q有些开得慢Q在路口为红灯时QR辆就会聚集在一赗只有质子聚集在一hQ单个的质子才能形成E_、高效的质子束。这U群聚效应在现实生活中很令h烦恼Q但却是Ȁ光加速器需要的?span lang="EN-US">
面对质疑不灰心，实验验证加速原?span lang="EN-US">
颜学庆告诉记者，Ȁ光加速器之所以能加速粒子束Q是由高功率Ȁ光打C个固体靶上生。以前实验中用到的固体靶厚度太厚Q激光就会被完全攑ְ。这像用高压水枪喷出的水柱冲向墙壁上一P׃墙壁质量太大Q墙壁获得很的能量Q大部分水柱会被挡住Q水花四溅；当水柱冲向一块木板时Q由于水的压力很大，木板也被水冲飞一栗他发现只要靶子能够变得_薄，那么光束推动靶子一起前q，q样质子p始终保持在“堵车”的状态，形成E_光束了。这一个y妙的改变Q却能让q些不听话的质子被迅速加速，而且变“乖”。经q多ơ的推导、演，当他把靶子的厚度调整为只有十几层原子的薄厚时Q飞溅的质子不见了，取而代之的是一条能量稳定的质子光束?span lang="EN-US">
理论说v来很单，但是在实际操作中Q困难是无处不在的，有时单单一个问题，pp数年的时间去解决。比如如何做出可以自支撑、纳c厚度的固体靶是一道无法越q的坎儿。由于靶子的厚度比肥皂q要薄成千上万倍。所以当颜学庆在国际会议上提个设xQ几乎所有的人都质疑他，认ؓq种厚度的薄膜根本制造不出来?span lang="EN-US">
“面对诸多的质疑我ƈ没灰心，因ؓ我坚信，U学理论的发展是走在前面的，而技术始l在后面q赶Q肯定会有方法能把它刉出来。”颜学庆说?span lang="EN-US">
在物理学上，一理论是否正，必须有实验来证明。ؓ了证明他的理论，颜学庆开始想方设法制造出那个理论上的薄膜。“功夫不负有心h”，在得知d国马普量子光学物理研I所正好有一套极先进的设备时Q带着实现梦想的决心，2008q_颜学庆踏上了前往德国的旅E。在无数ơ试验，改进Q再试验Q再改进的过E中Q用了将q?span lang="EN-US">3q的旉Q他们从实验上证实了q一新的加速原理?span lang="EN-US">
回国后，颜学庆立d始筹备激光加速器实验室，q研制出了能够制造超U薄膜的讑֤。“目前我们是世界上少数几家可以精制备自支撑、纳c厚度Z靶的组。”颜学庆自豪地说Q下一步，他们q计划把理论付诸实际Q开展台面大激光质子癌症治疗A的研制。“既然这发现已l在实验中得到证实，接下来我们就要用它造福大众。?span lang="EN-US">
在颜学庆看来Q研I加速器是值得引以为傲?span lang="EN-US">
颜学庆在加速器研究的道路上一路奔跑，而他获得的一pd奖项Q就像脚CP记录了他不断q取的研I历E?span lang="EN-US">2005q_他获得北京大学优U青年加速器工作者奖Q?span lang="EN-US">2007q入选北京市U委资助的科技新星计划。同q_他又获得中国核物理学会授予的“胡民教育U学奖”，2008q_获钟盛标物理教育基金青年教师奖， 2009q获得第十届北京市青q优UU技论文一{奖。期_颜学庆还在国内外专业期刊上发表学术论?span lang="EN-US">40余篇Q受国际和国内学术会议邀请作报告20多次?span lang="EN-US">
在颜学庆看来Q这个加速器学科虽然是个专业，但却是一体现国家综合实力的工作Q在q个行业q得久Q就会生出一U自豪感?span lang="EN-US">
长期从事加速器理论研究的北京大学陈x院士Q曾l对q个行业有过_辟的ȝQ而这句话也一直激q颜学庆不断前q：“加速器的研I不但要瞄准世界最前沿的工作，为它提供研究工具Q同时也要着g实际应用Qƈ最l服务大众，所以，q个行业是一w天立地的事业。?/span>Q王夕）
转自 北京U技?span lang="EN-US"> 2011q?span lang="EN-US">5?span lang="EN-US">16?span lang="EN-US">
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